PLTU Batubara

Pembangkit Listrik Tenaga Uap Batubara adalah salah satu jenis instalasi pembangkit tenaga listrik dimana tenaga listrik didapat dari mesin turbin yang diputar oleh uap yang dihasilkan melalui pemanasan menggunakan batubara. PLTU batubara merupakan sumber utama dari listrik dunia saat ini. Sekitar 60% listrik dunia bergantung pada batubara, hal ini dikarenakan PLTU batubara bisa menyediakan listrik dengan harga yang murah. Kelemahan utama dari PLTU batubara adalah pencemaran emisi karbonnya sangat tinggi, paling tinggi dibanding bahan bakar lain.

Batubara Pembangkit listrik di PLTU Suralaya, Banten

Untuk menghasilkan listrik murah, dikembangkan pembangkit listrik mulut tambang. Pembangkit listrik dibangun di dekat mulut tambang, sehingga memperkecil biaya produksi listrik. PLTU batubara dapat menggunakan batubara kalori rendah.

Untuk meningkatkan efisiensi dan sistim pembakaran batubara, serta sebagai upaya untuk mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan, maka telah dikembangkan sistim peralatan yang mampu memisahkan gas-gas polutan seperti SOx dan NOx dalam gas buang dari pembakaran batubara. Pemisahan polutan dapat dilakukan menggunakan penyerap batu kapur atau Ca(OH)₂. Gas buang dari cerobong dimasukkan ke dalam fasilitas flue-gas desulfurization (FGD). Ke dalam alat ini kemudian disemprotkan udara sehingga SO₂ dalam gas buang teroksidasi oleh oksigen menjadi SO₃. Gas buang selanjutnya didinginkan menggunakan air, sehingga SO₃ bereaksi dengan air (H₂O) membentuk asam sulfat (H₂SO₄). Asam sulfat selanjutnya direaksikan dengan Ca(OH)₂ sehingga diperoleh hasil pemisahan berupa gipsum. Gas buang yang keluar dari sistim FGD sudah terbebas dari oksida sulfur.

Hasil sampingan berupa gipsum sintetis memiliki senyawa kimia yang sama dengan gipsum alam. Selain berfungsi mengurangi sumber polutan penyebab hujan asam, gipsum yang dihasilkan memiliki nilai ekonomi.

Peralatan berteknologi tinggi lain yang kini mulai dipakai untuk menjinakkan polutan penyebab hujan asam adalah electron beam machine atau mesin berkas elektron (MBE). Prinsip kerja alat ini adalah menghasilkan berkas elektron dari filamen logam tungsten yang dipanaskan. Berkas elektron selanjutnya difokuskan dan dipercepat dalam tabung akselerator vakum bertegangan tinggi 2 juta volt. Jika gas buang yang mengandung polutan sulfur dan nitrogen diirradiasi dengan berkas elektron dalam suatu tempat yang mengandung gas ammonia, sulfur, dan nitrogen dapat berubah menjadi ammonium sulfat dan ammonium nitrat.

Proses pembersihan gas buang, diawali dengan mendinginkan SOx dan NOx dengan semburan air (H₂O). Ke dalam campuran senyawa ini selanjutnya ditambahkan gas ammonia dan dialirkan ke dalam tabung pereaksi, selanjutnya diirradiasi dengan berkas elektron. Karena mendapatkan tambahan energi dari elektron itu, maka gas-gas polutan akan berubah, SOx menjadi SO₃ dan NOx menjadi NO₃.

Masih dalam pengaruh irradiasi elektron, kedua senyawa tersebut bereaksi dengan air sehingga dihasilkan produk antara berupa asam sulfat dan asam nitrat. Selanjutnya setelah proses irradiasi, asam sulfat dan asam nitrat bereaksi dengan ammonia sehingga dihasilkan produk akhir berupa ammonium sulfat dan ammonium nitrat. Kedua senyawa ini dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pupuk sulfat dan pupuk nitrogen.

Selain tersebut di atas, hasil sampingan dari pembangkitan tenaga listrik PLTU batubara adalah abu batubara. Pada awalnya abu ini merupakan limbah yang tidak bisa dimanfaatkan lagi, akan tetapi saat ini merupakan bahan yang dapat dimanfaatkan secara komersial. Abu batubara berbentuk partikel halus amorf dan bersifat pozzolan, dapat bereaksi dengan kapur pada suhu kamar dengan media air membentuk senyawa yang bersifat mengikat.

Abu batubara yang dihasilkan oleh Unit Bisnis Pembangkit Suralaya dari pembangkit 3400 MW, adalah 1200 ton perhari dengan kehalusan 200 mesh. Abu batubara tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan batako, conblock, semen, bahan keramik, dan pupuk.